引言
常用的土壤有机污染物的修复技术主要有生物修复，化学修复，生物与化学相结合的修复方式等。多年的实践经验表明，植物修复对于土壤有机污染物治理更具有效性和经济性。植物修复技术利用了植物对某种化学元素的吸收，积累和转运能力，通过进一步利用其与相关微生物的共同作用，从而达到有效清除环境中的污染物的目的。
一、植物修复机理
长期以来，人们一直致力于研究土壤中有机污染物通过植物修复吸收的污染处理方式，并且不断将该方式推广传播。在土壤有机物植物修复研究发展的前期，研究人员主要方向是研究作物内有机污染物的来源，以及这些污染物在作物的不同组织之间的分配和对该作物产生的各种影响。通过研究发现，植物的根系在吸收土壤营养物质的同时，也在吸收土壤中的有机污染物。这些污染物会在作物内部发生转移和积累。甚至植物的光合作用和呼吸作用也能够使作物吸收大气中的污染物。之后研究人员深化了对土壤中有机污染物在作物不同组织间分配比例和数量的研究。目前，研究人员更加关注对有机污染物具有超富集作用的植物，以及该污染物在植物体内的积累发展和分配。目前研究人员关注的主要有机污染物有PCBs、PAHs、有机溶剂、总石油烃类 、杀虫剂和爆炸物等。
1.1植物吸收转运
研究人员发现，特定的植物能够对某些特定的污染物具有高效的吸收，转化和分配功能。一些有机污染物在被特定植物吸收后，在组织间分配或者挥发的同时，也会被植物代谢掉或者进行矿化，从而大大降低了这些有机污染物的毒性。从目前的研究成果来看，研究人员已经证实有机污染物可以通过植物酶催化氧化从而被植物有效降解，但对于其降解后产生的物质发生的进一步转化过程很少进行深入了解。三氯乙烯是一种常见的有机污染物，研究人员将植物放在含有三氯乙烯的培养液中进行培养，发现一段时间后，植物体内会出现其降解产物三氯乙醇。当植物离开培养业一段时间后，植物中的三氯乙醇物质逐渐消失了。通过实验，研究人员可以证明三氯乙醇在植物体内发生了进一步降解，但是其降解产物尚不清楚。实验人员还发现，植物本身对于有机污染物降解能力的强弱，受到植物体内酶的数量和活性的影响。植物体内酶的数量和活性越高，植物自身对于有机污染物的降解能力越强。因此，目前通过基因工程技术增加植物体内酶的活性和数量，提高植物自身的降解能力，从而提高植物的修复能力是一项普遍的技术。研究人员将细菌中处理除草剂的基因通过基因技术移植到植物中，使得植物产生抗除草剂的性能，从而提高植物修复的能力等。从总体情况来看，对于植物体内对有机污染物的降解处理过程的研究才刚刚起步，其作用过程还有待进一步深入研究。
1.2植物根际降解
植物除了从土壤中吸收营养物质外，每年还上土壤中是放大量其光和作用的产物。这些产物通过大量的植物根际分泌物和脱落的死亡细胞向土壤传递。植物的根系分泌物在为土壤增加有机质的含量的同时，也提供了有机碳源供根际微生物生长，从而使根际微生物的数量增加，提高了植物根际降解处理有机污染物的能力和效率。目前，植物与微生物协同处理有机污染物的修复技术将是土壤有机污染植物修复领域的一个发展方向.但是目前的实验研究成果对于植物与微生物的协同作用机制的研究还不够深入。根际分泌物改变有机污染物的吸附特性对提高植物对有机污染物的转运能力效果也非常显著。植物体能分泌脱卤酶、硝酸还原酶、过氧化物酶、漆酶和腈水解酶等，这些酶能够有效降解特定有机污染物。研究人员已经确认，这些酶在植物体内才能保持活性，发挥有效降解有机污染物的作用，一旦离开植物体，其效果就会大大降低。不过，目前关于植物酶和菌根菌等对土壤有机污染物的降解过程和机理的研究还很少。
二、影响植物修复的主要因素
2.1污染物的物理化学性质
有机污染物生物可利用性直接决定了土壤有机污染物的植物修复效果，并且受到其物理化学性质的影响。一般如果污染物的疏水性较强、蒸气压较大，其将主要以气态形式通过叶面气孔或角质层被植物吸收，所以在实际应用中，当土壤中污染物的半衰期小于10d、H>10~4时，植物修复效果并不好.因为植物根系内表皮往往有一层硬组织带，这个组织带含浸满软木脂并且不透水，但是污染物必须通过这个组织带才能进入内表皮，进而到达植物的管包和导管组织。因此水溶性越强的污染物通过硬组织进入植物内表皮的能力越弱。但是由于植物的结构特性，这些污染物一旦进入内表皮后，也更容易随着植物体内的蒸腾作用或汁液移动产生向上迁移。研究表明，植物修复的效率受到污染物的分子量和分子结构的影响。当有机化合物的分子量小于500时更容易被植物根系吸收。一些非极性有机化合物的分子量比较大容易被根表面强烈吸附，因此不容易被植物吸收转运。由于每种污染物的分子结构不同，所以其对植物的毒害性也不相同，导致植物修复效率也各不相同。
2.2植物种类
植物修复的效率受到植物种类的影响。有动吸收与被动吸收是植物对有机污染物吸收的主要形式。污染物在土壤固相与土壤水相、 土壤水相与植物水相、植物水相与植物有机相之间一系列分配组合影响着植物被动吸收的过程。蒸腾拉力是植物被动吸收的主要动力。受到不同植物蒸腾作用强度和组织成分的影响，该植物对于污染物的吸收转运能力也不相同，植物积累和代谢污染物的能力也不相同。研究表明，当植物的脂质含量比较高时，其对于亲脂性的有机污染物的吸收能力也会比较强。污染物的吸收机制也受到植物种类的影响，同类植物对于同种有机污染物也会存在吸收机制差异。从植物内部来讲，植物的不同部位对于污染物的累积能力也不相同。一般而言，植物茎叶和籽实污染物积累能力往往小于其根系。生长季节会影响植物生命代谢活动的强度，从而影响植物对污染物的吸收能力。在植物内部众多组织中，根系的类型对于污染物吸收的影响非常显著。与主根相比，由于须根的表面积比较大，而且经常处于土壤表层，与污染物的接触面积和接触量更大，这就导致须根对污染物的吸收量往往高于主根，这也导致禾本植物比木本植物对污染物的吸收和累积量更多。同时由于不同植物根的面积和根分泌物，植物内部的酶，以及根部细菌的种类和数量不同。目前研究人员对于不同植物吸收有机物的差异研究并不深，仅推测这可能与植物的根系分泌物有关。
结束语
综上所述，与利用物理化学和微生物对有机污染物进行处理的技术相比，植物修复技术有其独特性。未来植物修复技术必定凭借其经济性和环境友好性的优势成为环境治理的首选技术。目前植物修复处理土壤有机污染物已经成为国内外环境学研究的热点项目，部分技术已经进入实践应用阶段，对受到重金属污染的土壤进行修复是该技术的主要使用领域，植物修复技术的机理还需要更加深入的研究。
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